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sistemi e apparati...

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ANATOMIA UMANA Organizzazione del corpo umano Principi generali di anatomia

Il corpo è costituito da parti dove si trovano gli organi, che costituiscono a loro volta sistemi e apparati. I sistemi sono un insieme di organi morfologicamente e funzionalmente omogenei e con stessa derivazione embriologica. Gli apparati sono un insieme di organi funzionalmente e morfologicamente diversi e con diversa derivazione embriologica. Gli organi svolgono funzioni differenti ma correlate. L’anatomia (dissezione) è la scienza che studia le caratteristiche macro\microscopiche del corpo, la loro posizione e il rapporto topografico. L’organizzazione macroscopica e topografica si ricavano dall’osservazione visiva, quella microscopica si ricava dall’osservazione di sottili sezioni. Con lo studio macroscopico si conosce la forma, dimensioni e consistenza di un organo; con la descrizione topografica si stabilisce dove si trova un organo e quali sono le vie di accesso all’esterno da esso. Con la microscopia arriviamo a conoscere l’organizzazione delle cellule (ultrastruttura) per mezzo di microscopio ottico a trasmissione (TEM) e a scansione (SEM)." Gli organi si distinguono in pieni e cavi. L’assenza di cavità delimitata da pareti rappresenta un organo pieno dove si riconoscono uno STROMA costituito da connettivo denso che sorregge la struttura dell’organo e dove decorrono i vasi sanguiferi, linfatici e i nervi; il PARENCHIMA costituito da tessuto epiteliale e contribuisce alla funzione dell’organo. Un organo è cavo se è costituito da pareti che delimitano una cavità che ospiterà solidi o liquidi. Vengono distinti a seconda della presenza o meno di una comunicazione con l’esterno." Il corpo umano è costituito da:" -cellula: elemento più semplice" -tessuto: insieme di cellule che cooperano per funzioni comuni" -organo: insieme di tessuti che cooperano per la stessa funzione" -apparato\sistema: insieme di organi che cooperano per la stessa funzione"

Organizzazione tridimensionale del corpo umano

Il nostro corpo umano presenta una simmetria bilaterale (destra-sinistra o viceversa) ma non una simmetria antero-posteriore o viceversa. Per questo si possono distinguere una superficie posteriore o dorsale, anteriore o ventrale; questi concetti vengono applicati anche agli arti solo che viene aggiunta una superficie in più: mediale. Prendiamo il piano sagittale, piano che divide verticalmente in due il corpo umano, possiamo dire che la superficie di un arto più vicino a questo piano è detto mediale, quello più lontano laterale. Possiamo quindi dedurre che ciò che è vicino al piano sagittale è detto mediale mentre quello lontano laterale. Poiché non è possibile fare una divisione cranio-caudale non esiste un unico piano orizzontale ma abbiamo più piani trasversali. Lo stesso discorso vale per i piani frontali, cioè ne esistono infiniti. Prossimale è la regione di un arto più vicina al tronco, distale invece una regione dell'arto che si trova più distante dal tronco. È possibile, inoltre, anche individuare degli assi. L'asse trasversale dato dall'intersezione del piano frontale e trasversale e permette movimenti di flessione ed estensione; l'asse sagittale dato dall'intersezione dei piani sagittali e trasversali, permette i movimenti di inclinazione laterale, abduzione e adduzione; asse verticale con l'intersezione dei piani frontali e sagittali, permette movimenti di rotazione, supinazione e pronazione. I movimenti sono: inclinazione laterale quando il tronco si allontana dal piano sagittale; flessione si ha quando la parte in movimento si allontana dal piano frontale; estensione è l'avvicinamento della parte in movimento al piano frontale; abduzione allontanamento degli arti; addizione avvicinamento arti; rotazione è il movimento che si svolge sull’asse degli arti."

Livello cellulare di organizzazione

Le cellule costituiscono gli esseri viventi. Ogni cellula è isolata dall’ambiente grazie alla membrana plasmatica (plasmalemma). Vi sono 2 componenti fondamentali nella cellula: il citoplasma e il nucleo. Il citoplasma si divide in una parte fluida (citosol contiene ioni, proteine, zuccheri) e in organuli che possono essere delimitati o no da membrana."

Membrana plasmatica

La membrana plasmatica è composta da fosfolipidi, colesterolo e proteine, e glicoproteine. Essa mostra una struttura trilaminare. Il plasmalemma è un mosaico di proteine immerse in un doppio strato lipidico fluido. All’esterno del plasmalemma vi sono acido sialico, glicoproteine, proteoglicani e glicolipidi che formano il glicocalice. Il plasmalemma svolge funzioni di isolamento della cellula dall’esterno, regolazione di scambi metabolici e supporto strutturale. Esso è permeabile ad acqua, ossigeno, anidride carbonica e ormoni steroidei ma è impermeabile a ioni sodio e potassio. Il passaggio delle molecole può essere attivo (richiede ATP) o passivo (senza spendere energia)." Esistono 4 tipi di contatti tra le cellule:" -giunzioni occludenti (zonulae occludents) le porzioni lipidiche di due cellule si fondono impedendo il passaggio di molecole solubili. Si trovano nelle cellule epiteliali co funzioni secernenti e assorbenti." -le giunzioni intermedie\ancoranti si dividono in aderenti (zonulae adhaerentes) che uniscono due cellule contigue e in contatti focali che collegano una cellula a proteine della matrice extracellulare." -desmosomi (maculae adhaerentes) interagiscono le proteine integrali del plasmalemma di due cellule adiacenti, questa giunzione è molto resistente perché rinforzata da un reticolo di filamenti intermedi. Si trovano nelle cellule epiteliali dell’epidermide." -giunzioni comunicanti (maculae communicantes) le proteine integrali di membrana (connessine) uniscono due cellule formando piccoli canali idrofilici per il transito di ioni e piccole molecole. Si trovano nel tessuto muscolare cardiaco e liscio."

Citoplasma e i suoi organuli

Nel citosol ci sono molti ioni potassio e un’alta concentrazione di proteine (maggiormente enzimi) e anche zuccheri. Nel citoplasma ci sono diversi organuli: ribosomi, mitocondri, lisosomi e perossisomi."

Ribosomi" I ribosomi sono piccoli granuli densi, privi di membrana, composti da RNA e proteine. Esistono 80 proteine ribosomiali. Essi possono essere liberi nel citoplasma o fissati alle cisterne del RER. Tendono a raggrupparsi in poliribosomi. Si occupano della sintesi proteica e le proteine sintetizzate raggiungono il RER per poi essere trasferite nell’apparato del Golgi. Le proteine che sono sintetizzate dai ribosomi liberi, invece, rimangono nel citosol."

Mitocondri" Sono organuli di forma sferica, cilindrica o filamentosa, rivestiti da membrane che forniscono ATP alle cellule per varie funzioni. Essi possiedono un proprio DNA e sintetizzano per se stessi proteine. Ogni mitocondrio possiede 2 membrane, una esterna e una interna, definendo 2 spazi: membranoso e matrice. La membrana esterna è costituita da una proteina (porina) che permette la permeabilità; la membrana interna presenta creste che incrementano la superficie e sono la sede degli enzimi della catena respiratoria che produce energia. Lo spazio intermembranoso contiene molecole che diffondono ATP e ioni fuori dalla matrice nella fosforilazione ossidativa. La matrice contiene enzimi per il ciclo dell’acido citrico."

Lisosomi " Sono circondati da membrana e contengono enzimi idrolitici. Funzionano come un apparato digerente intracellulare che degrada materiale fagocitato dalle cellule ed elimina costituenti cellulari danneggiati o invecchiati. Derivano dalla gemmazione dell’apparato del Golgi e appaiono inizialmente come vescicole con una parte centrale elettrodensa. I veri lisosomi risultano dalla fusione di vescicole idrolitiche acide con un endosoma contenente le proteine di membrana."

Perossisomi" Sono circondati da membrana e contengono enzimi per l’ossidazione dei substrati. Sono corpi rotondeggianti con parte centrale densa. Contengono soprattutto l’enzima perossidasi, una catalasi che trasforma l’acqua ossigenata in acqua. Le cellule epatiche contengono molti perossisomi per neutralizzare le sostanze tossiche a livello del tubo digerente."

Membrane intracellulari" Questo sistema di membrane intracellulari comprende il REL, il RER, l’apparato di Golgi. Queste sezioni comunicanti sono coinvolte nel trasporto di proteine e lipidi." Il reticolo endoplasmatico è una rete di membrane che formano cisterne connesse. Le cellule che secernono e sintetizzano proteine presentano molto RER. Nelle cellule c’è poco REL ma si trova molto nelle cellule che secernono e metabolizzano lipidi o ormoni steroidei, si trova molto negli epatociti. Dal reticolo endoplasmatico le macromolecole raggiungono l’apparato di Golgi in vescicole che si fonderanno con le membrane di questo apparato. " L’apparato di Golgi è costituito da una serie di sacche appiattite disposte in file parallele. Esso ha 3 funzioni principali:" -modificazione di proteine e lipidi tramite aggiunta di zuccheri -fosforilazione di peptidi che diventano così attivi -immagazzinamento di macromolecole in vescicole delimitate da membrana (lisosomi)

Citoscheletro" esso è un’impalcatura che conferisce al citoplasma resistenza e flessibilità. Consta di 3 principali componenti: i microfilamenti, i filamenti intermedi e i microtubuli." I microfilamenti sono composti dalla proteina actina, sono sparsi nel citoplasma e costituiscono una rete al di sotto del plasmalemma. Sono coinvolti nel movimento degli organuli e ancorano il citoscheletro alle proteine integrali del plasmalemma." I filamenti intermedi stabilizzano la posizione degli organuli citoplasmatici, facilitano il trasporto di molecole attraverso il citosol e si inseriscono al livello delle giunzioni cellulari sulle proteine." I microtubuli sono strutture tubulari cave costituite da tubulina, conferiscono rigidità e stabilizzano la posizione degli organuli. Durante la mitosi essi formano il fuso mitotico che distribuisce i cromosomi all’estremità della cellula in divisione. Essi sono i principali componenti di centrioli, ciglia e flagelli." I centrioli sono cilindrici e composti da 9 triplette di microtubuli. Le cellule che possono dividersi presentano una coppia di centrioli nel centrosoma (zona del citoplasma). Essi sono essenziali nel formare il fuso mitotico. Da essi si irradiano microtubuli che formano aster." Le ciglia sono estroflessioni cilindriche del plasmalemma di molte cellule, contengono 9 coppie di microtubuli che ne circondano una posta centrale. Sono ancorati ad un corpuscolo basale al di sotto del plasmalemma. Le ciglia si muovono ritmicamente per permettere lo spostamento di fluidi e secrezioni sulla superficie cellulare (vie respiratorie)." I flagelli assomigliano alle ciglia ma sono più lunghi, sono presenti solo negli spermatozoi e hanno la funzione di far muovere le cellule nel fluido in cui si trovano." Componenti del citoscheletro si trovano anche nei microvilli, estroflessioni a dito di guanto che si trovano in cellule con attività assorbenti poiché essi aumentano la superficie di assorbimento. L’insieme dei microvilli forma l’orletto striato."

Nucleo

Esso è circondato da membrane e contiene il patrimonio genetico (DNA) ed è il centro di controllo delle attività cellulari. La maggior parte delle cellule possiede un solo nucleo, ma esistono cellule binucleate e polinucleate; altre come gli eritrociti non hanno nucleo. Il nucleo è rotondeggiante o allungato, può essere posto al centro della cellula o ad uno dei due poli. Esso è circondato da un involucro a doppia membrana: la membrana interna presenta proteine specifiche che interagendo con altre per formare uno scheletro nucleare che è coinvolto nella regolazione dei geni. Ogni poro nucleare permette il passaggio di piccole molecole. Il nucleo contiene DNA avvolto intorno a proteine basiche (istoni) a formare i nucleosomi (strutture globulari). Il filamento nucleosomico si

avvolge per formare fibre che costituiscono la cromatina (2 tipi). Il nucleoplasma è il contenuto solubile del nucleo e contiene ioni, enzimi, nucleotidi e proteine. Il nucleo contiene uno o più nucleoli dove avviene la sintesi dell’RNA ribosomiale. "

Livello tissutale di organizzazione: principi di istologia

Le cellule del corpo si uniscono per formare tessuti, infatti hanno stesso patrimonio genetico, ma diverse funzioni e strutture per l’espressione di geni di diverso tipo. Le cellule di un tessuto cooperano per svolgere varie funzioni. Esistono 4 famiglie di tessuti:" - Tessuti epiteliali -

Tessuti connettivi

-

Tessuti muscolari

-

Tessuto nervoso

Tessuti epiteliali

Sono formati da cellule organizzate in lamine, tubuli, cordoni. Hanno le funzioni di assorbimento, secrezione, escrezione e protezione. Si dividono in epiteli di rivestimento e epiteli ghiandolari, ma esistono epiteli con entrambe le caratteristiche."

Epiteli di rivestimento" Sono formate da cellule unite tra loro e organizzate in lamine che rivestono la superficie esterna del corpo e le superfici interne degli organi cavi. Le cellule sono unite da giunzioni serrate, intermedie e desmosomi che le mantengono in contiguità potendo impedire\facilitare il passaggio di acqua e soluti. Tutti gli epiteli di rivestimento poggiano su una membrana basale che li separa dal tessuto connettivo. In essa vi sono: una lamina basale (a contatto con il plasmalemma delle cellule epiteliali dalle quali è prodotta) e una lamina reticolare (a contatto con il tessuto connettivo che la sintetizza). La lamina basale è costituita da laminina, fibronectina, proteoglicani e collagene IV; mentre la lamina reticolare da fibre reticolari. I tessuti epiteliali, al contrario di quelli connettivi non sono vascolarizzati e per questo vengono nutriti da quelli connettivi. Quasi tutti gli epiteli si rinnovano continuamente (più quelli di rivestimento)." Tipi di epiteli di rivestimento In base al numero di strati delle cellule gli epiteli si classificano in: monostratificati (semplici), pseudostratificati (apparentemente più strati ma poggiano tutti sulla membrana basale) e pluristratificati (composti). I pluristratificati hanno funzione protettiva e i monostratificati di assorbimento e secrezione. Vengono poi classificati in base alla forma delle cellule che li costituiscono. Vi sono epiteli pavimentosi (cellule appiattite), isoprismatici (cellule cubiche) e batiprismatici (cellule cilindriche). Per classificare gli epiteli pluristratificati bisogna far riferimento alle cellule sullo strato superficiale. Tipi di epiteli:" - Epitelio pavimentoso semplice: singolo strato di cellule di forma appiattita con contorno irregolarmente poligonale. ES!rivestimento alveoli polmonari, tubuli renali, rivestimento vasi sanguiferi (endotelio), membrane sierose (pleure, peritoneo, pericardio) - Epitelio isoprismatico semplice: l’altezza delle cellule è uguale alla larghezza e il nucleo si trova al centro. ES!superficie esterna dell’ovaio, tubulo renale, dotti escretori delle ghiandole esocrine. - Epitelio batiprismatico semplice: l’altezza delle cellule è maggiore della larghezza e il nucleo si trova all’estremità vicina alla membrana basale. Alcune cellule possono presentare microvilli o ciglia nel polo apicale (intestino tenue, tuba uterina) ES!superficie interna tubo digerente (stomaco, intestino tenue e crasso) - Epitelio pseudostratificato: dato che i nuclei delle cellule si trovano ad altezze diverse sembrano esserci diversi strati ma in realtà sono tutti a contatto con la membrana basale. ES! vie respiratorie (trachea e bronchi qui presentano ciglia)

- Epitelio pavimentoso pluristratificato: costituito da più strati di cellule poliedriche che in superficie si appiattiscono. Ha funzione di protezione. Può essere cheratinizzato (epidermide) dove uno strato di cellule morte piene di cheratina, ricopre quelle sottostanti ancora vive; lo troviamo in zone in cui c’è molta sollecitazione meccanica (palmi mani e piante piedi). Le cellule di questo epitelio producono glicolipidi con funzione permeabilizzante. Un epitelio non cheratinizzato ricopre: cavità orale, lingua, faringe, esofago, vagina e canale anale. - Epiteli isoprismatici e batiprismatici pluristratificati: poco comuni ES! dotti escretori delle ghiandole esocrine - Epitelio di transizione: ha un’alta plasticità poiché riveste cavità in cui avvengono cambiamenti di volume. Quando l’organo è vuoto, l’epitelio sembra formato da vari strati con cellule di forma poliedrica, quando è vuoto le cellule superficiali presentano forma appiattita\isoprismatica.

Epiteli ghiandolari" Sono costituiti da cellule specializzate nella secrezione di sostanze sintetizzate dalle stesse, detti secreti. La secrezione avviene tramite dotti escretori all’interno di cavità comunicanti con l’esterno o all’esterno del corpo. In questo caso si tratta di ghiandole esocrine. Nelle ghiandole prive di dotti escretori, i secreti versano all’interno dei vasi sanguiferi e le ghiandole sono dette endocrine (producono ormoni). Gli ormoni trasportati dal flusso sanguigno agiscono su organi bersaglio." Epiteli ghiandolari esocrini Formano le ghiandole esocrine formate da 2 parti: la parte secernente (adenomero) costituita da cellule che delimitano una cavità centrale dove riversa il secreto; l’altra è il dotto escretore, un canale o una serie di canali che porta il secreto all’esterno del corpo. Considerando il numero di cellule che le costituiscono vi sono: ghiandole unicellulari (cellule calciformi mucipare che producono e secernono muco, delle vie respiratorie e digerenti) e ghiandole pluricellulari che si distinguono in intraepiteliali (localizzate nello spessore dell’epitelio di rivestimento ES! mucosa nasale e uretra maschile) ed extraepiteliali (più comuni). Queste ultime si classificano in intramurali (nello spessore della parete di un organo) ed extramurali (al di fuori della parete ES! pancreas e fegato). Se consideriamo la forma dell’adenomero si parla di ghiandole tubulari, acinose, alveolari, tubuloalveolari, tubuloacinose. Se il criterio è il numero di ramificazione dei dotti escretori e degli adenomeri, si distinguono ghiandole semplici, ramificate e composte. Le prime sono costituite da un solo adenomero e un solo dotto escretore; le seconde hanno 2 o più adenomeri che confluiscono in un solo dotto escretore e le terze hanno vari adenomeri che confluiscono in più dotti escretori." Epiteli ghiandolari endocrini Sono formati da cellule sparse o raggruppate ospitate entro altri tessuti o organi, oppure organizzate a formare organi completi. Si distinguono in base alle caratteristiche chimiche dell’ormone\i prodotto\i. le cellule produttrici di ormoni polipeptidici, glicoproteici e aminici sono ricche di RER e ribosomi con uno sviluppato apparato di Golgi. Queste cellule presentano vescicole secretorie di deposito. Le cellule produttrici di ormoni steroidei presentano uno sviluppato REL, dove i numerosi mitocondri sono caratterizzati da creste tubulari. Le ghiandole endocrine presentano numerosi capillari sanguiferi che si insinuano nel connettivo fra le cellule epiteliali."

Tessuti connettivi

Il corpo umano è tenuto insieme da tessuti connettivi che svolgono un ruolo strutturale e di sostegno. Vengono denominati tessuti a funzione trofo-meccanica, partecipano alla difesa dell’organismo e assicurano gli scambi nutritizi con i tessuti non vascolarizzati (tessuti epiteliali). Vengono classificati in:" Tessuti connettivi propriamente detti: tessuto connettivo mucoso, fibrillare lasso\denso, elastico e adiposo. -

Tessuti di sostegno: tessuto cartilagineo e tessuto osseo.

Tessuti a funzione trofica: sangue e linfa." I tessuti connettivi sono costituiti da 2 parti: una popolazione cellulare eterogenea costituita da cellule proprie dei tessuti e cellule provenienti da altri che svolgono le funzioni nel tessuto connettivo; e una matrice extracellulare costituita da una componente amorfa e da fibre."

Matrice extracellulare" È costituita da una componente amorfa e da una componente fibrosa, costituita da proteine. La sostanza fondamentale è costituita da complessi macromoleco...